Министерство образования и науки Украины
Житомирский государственный технологический университет
Кафедра ТМ и КТС
Курсовой проект
по дисциплине: "Оборудование и транспорт механических цехов"
"Модернизация привода токарно-винторезного станка мод. 1А616"
Житомир
Вступление
Проектирование или модернизация металлорежущего станка или отдельного его узла – это скрупулезный творческий поиск, который обязательно сопровождается необходимыми проектными и проверочными расчетами, связанных с достижением заданных показателей точности и надежности, производительности и металлоемкости и т. д.
Для реализации всех этих задач необходимо постоянно повышать качество подготовки специалистов станкостроения.
Шпиндель и шпиндельный узел есть наиболее ответственным элементом металлорежущего станка, так как от него зависит точность обработки детали. В связи с этим, к шпинделю и его опор при расчете и проектировании предъявляются повышенные требования: проверка на прочность, проверка на жесткость и податливость, проверка на виброустойчивость и биение.
Только инженер, который владеет хорошей общей конструкторской и технологической подготовкой, может создать современную машину или систему, отворив известный прототип, но на более высоком научно-техническом уровне.
Задание
Произвести модернизацию токарного станка, переделав его шпиндельный узел с ступенчатым регулированием частоты вращения двигатель в шпиндельный узел с бесступенчатым регулированием частоты вращения шпинделя.
При этом необходимо реализовать параметры в соответствии с заданием.
Исходные параметры
Материал обрабатываемого материала - СЧ.
Максимальная частота вращения шпинделя - .
Мощности двигателя - .
Диаметр сверла (при осевом сверлении) - 12 мм.
Данные: материал обрабатываемого материала - СЧ; , на основе заданной мощности двигателя - , был выбран базовый станок 1А616, и двигатель из серии 4ПФ112SВБ.
Технические характеристики двигателя 4ПФ112SВБ
Мощность двигателя, кВт - 4.
Максимальны обороты двигателя, мин-1 - 4800.
КПД - 76.
Технические характеристики станка 1А616.
Высота центров, мм - 165.
Максимальное расстояние между центрами, мм - 710.
Наибольший диаметр заготовки, устанавливаемый над станиной, мм - 320.
Наибольший диаметр обработки над суппортом, мм - 180.
Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм - 35.
Пределы величин продольных и поперечных подач суппорта, мм/об - 0,03-1,04.
Типы нарезаемой резьб:
метрическая, наг в мм - 0,5-48;
дюймовая, число ниток на 1" - 48-2.5;
модульная, модуль в мм - 0,25-40-,5;
питчевая, в питчах - 128-4,5;
Мощность главного электродвигателя, кВт - 4,5.
Расчет кинематики привода шпинделя с плавным регулированием скорости
Диаметры обработки
Глубина резания.
,
где =0,6 для чугуна и бронзы; =0,7 для сталей;
Подача.
Для обеспечения необходимой частоты вращения шпинделя равной 3500 мин-1 необходимо ставить ременную передачу с плоским зубчатым ремнем. Передаточное отношение ременной передачи:
Расчет ременной передачи с зубчатым ремнем
Исходные данные:
Характеристика зубчатого ремня.
Толщина зуба - мм
Высота зуба -
Угол профиля зуба -
Толщина ремня -
Число зубьев.
Диаметры шкивов:
Скорость ремня:
Межосевое расстояние:
Количество зубьев в ремне:
Длина ремня:
Уточненное межосевое расстояние:
Нагрузка, окружная сила:
Угол обхвата ведущего шкива:
Число зубьев ремня в зацеплении с ведущим шкивом:
Удельная нагрузка:
Ширина ремня:
Допустимая нагрузка ремня:
предварительная натяжка:
Расчет та проектирование шпинделя и шпиндельного узла
Расчет геометрических параметров шпинделя
Диаметр передней опоры:
мм
Диаметр задней опоры:
мм
Округляем полученные значения диаметров опор к ближайшему, большему стандартному значению.
мм
мм
Расстояние между опорами:
мм
Длина передней консоли:
мм
Диаметр шпинделя между опорами:
мм
Внутренний диаметр равен диаметру отверстия базового станка
мм
Исходя из значения скоростного коэффициента, выбираем схему опор, которая будет иметь вид:
Тип подшипников передней опоры: радиально-упорные 46217 в количестве трех штук, а задней опоры 46212. ............
